De nombreux métaux rares sont rares, pourtant la demande d'utilisation en électronique, instrumentation médicale, et à d'autres fins continue d'augmenter. Comme déchets, ces métaux polluent l'environnement et nuisent à la santé humaine. Idéalement, nous recyclerions les métaux des déchets pour les réutiliser. Malheureusement, les méthodes de recyclage actuelles sont une combinaison de complexes, cher, toxique, gaspilleur, et finalement inefficace.

Dans une étude à venir en Revue de génie chimique , des chercheurs de l'Université de Kanazawa signalent une amélioration majeure dans la récupération des ions argent et palladium des déchets acides aqueux. Récupération des métaux en élémentaire, la forme métallique est simple :il suffit de brûler le matériau d'extraction et de récupérer le métal restant après un chauffage supplémentaire.

Les chercheurs ont modifié chimiquement de très petites particules de cellulose, un biopolymère abondant et non toxique, pour adsorber sélectivement les ions argent et palladium à température ambiante. L'adsorption était presque complète à pH acide avec des concentrations d'acide d'environ 1 à 13 pour cent en volume. Ce sont des conditions expérimentales raisonnables.

"L'adsorbant chéla sélectivement les cations d'argent et de palladium d'acide doux, " explique l'auteur principal Foni Biswas. " Sur les 11 métaux de base concurrents que nous avons testés, seuls les cations cuivre et plomb étaient également adsorbés, mais nous les avons enlevés avec facilité."

L'adsorption maximale des ions métalliques était rapide - par exemple, une heure pour l'argent. L'adsorption maximale nécessite généralement de nombreuses heures avec d'autres approches.

"La diffusion intraparticulaire n'a pas entravé l'adsorption, qui est endothermique, processus chimique spontané, " explique l'auteur principal Hiroshi Hasegawa. " Capacités maximales d'adsorption des métaux, par exemple, 11 mmol/g pour l'argent - sont sensiblement plus élevés que ceux rapportés dans des recherches antérieures."

Après adsorption, les chercheurs ont simplement incinéré les particules de cellulose pour obtenir de l'argent élémentaire ou de la poudre de palladium. L'incinération subséquente à haute température a transformé la poudre en pastilles. Le cyanure ou d'autres agents d'extraction toxiques n'étaient pas nécessaires. Des analyses spectroscopiques ont indiqué que les pastilles métalliques finales étaient sous forme métallique plutôt que sous forme d'oxyde.

« Nous avons retiré la quasi-totalité de l'argent et du palladium de vrais échantillons de déchets industriels, " dit l'auteur principal Biswas. " L'obtention de métaux purs et élémentaires s'est déroulée aussi facilement que lors de nos essais. "

Le palladium et l'argent sont des métaux précieux, mais les approvisionnements naturels sont de plus en plus limités. Les besoins futurs exigent que nous recyclions les métaux que nous avons déjà de manière pratique. La recherche rapportée ici est un développement important qui évitera les difficultés d'approvisionnement et de distribution qui ne feront qu'augmenter dans les années à venir.